変動水圧による土砂の吸出し機構と構造物の沈下に関する研究

変動水圧による構造物周辺部の土砂の吸出し機構と構造物の沈下現象を力学的に解明するため,堤防護岸周辺部の土砂の吸出し現象および防波堤マウンド先端部の沈下現象を取りあげて実験的かつ理論的な考察を行った。その結果明らかにされた事項を列挙すると以下のようである。1.護岸裏込め土砂の吸出し現象は,護岸前面に作用する変動水圧と密接な関係がある。すなわち,変動水圧により護岸先端周辺地盤内の間隙水圧が時間的に変化し,護岸裏側から先端部への浸透力が増大する時間帯が発生し、先端部周辺の土砂を押し出すように作用することによって吸出しが生起する2.この吸出し現象は不浸透性護岸において顕著に現われ,透水性にすることによって吸出し量は急激に減少することが明らかにされた。これは護岸に透水性をもたせることによって,護岸前面と背面の間隙水圧差が小さくなり,浸透力が減少するためである。このことは2次元非定常浸透流の解析結果からも推論できる。3.吸出し防止法としては,上記の透水性をもたせることの他に,根止め工として,根入れを設けることが効果的であることが実験的かつ理論的に明らかにされた。4.防波堤マウンド先端部における捨石の沈下機構を解明するため,モデル防波堤について,地盤の弾性を考慮した2次元非定常浸透流理論を用いて,地盤の動的挙動を解析した結果,マウンド先端部では間隙水圧の場所的変化が急になり,浸透力が増大していることが明らかにされた。護岸先端部と同様に,浸透力の増大が土砂の吸出しを促進し,捨石が沈下すると推論できる。5.マウンド先端部の沈下防止のため従来より用いられている吸出し防止マットの効果について検討した結果,不浸透性マットでは吸出し防止効果はほとんどないことが明らかにされた。

変動水圧による構造物周辺部の土砂の吸出し機構と構造物の沈下現象を力学的に解明するため,堤防護岸周辺部の土砂の吸出し現象および防波堤マウンド先端部の沈下現象を取りあげて実験的かつ理論的な考察を行った。その結果明らかにされた事項を列挙すると以下のようである。1.護岸裏込め土砂の吸出し現象は,護岸前面に作用する変動水圧と密接な関係がある。すなわち,変動水圧により護岸先端周辺地盤内の間隙水圧が時間的に変化し,護岸裏側から先端部への浸透力が増大する時間帯が発生し、先端部周辺の土砂を押し出すように作用することによって吸出しが生起する2.この吸出し現象は不浸透性護岸において顕著に現われ,透水性にすることによって吸出し量は急激に減少することが明らかにされた。これは護岸に透水性をもたせることによって,護岸前面と背面の間隙水圧差が小さくなり,浸透力が減少するためである。このことは2次元非定常浸透流の解析結果からも推論できる。3.吸出し防止法としては,上記の透水性をもたせることの他に,根止め工として,根入れを設けることが効果的であることが実験的かつ理論的に明らかにされた。4.防波堤マウンド先端部における捨石の沈下機構を解明するため,モデル防波堤について,地盤の弾性を考慮した2次元非定常浸透流理論を用いて,地盤の動的挙動を解析した結果,マウンド先端部では間隙水圧の場所的変化が急になり,浸透力が増大していることが明らかにされた。護岸先端部と同様に,浸透力の増大が土砂の吸出しを促進し,捨石が沈下すると推論できる。5.マウンド先端部の沈下防止のため従来より用いられている吸出し防止マットの効果について検討した結果,不浸透性マットでは吸出し防止効果はほとんどないことが明らかにされた。